KR20220062784A - Shock Absorbing Structure of Vehicle Columns - Google Patents

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KR20220062784A
KR20220062784A KR1020200148393A KR20200148393A KR20220062784A KR 20220062784 A KR20220062784 A KR 20220062784A KR 1020200148393 A KR1020200148393 A KR 1020200148393A KR 20200148393 A KR20200148393 A KR 20200148393A KR 20220062784 A KR20220062784 A KR 20220062784A
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vehicle
gear
column
flexing
inner jacket
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KR1020200148393A
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홍성종
홍진용
김병준
홍효기
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남양넥스모 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a shock absorbing structure of a vehicle column and to a shock absorbing structure of a vehicle column provided with a housing constituting a steering wheel column for a vehicle and a jacket installed to be penetrated into the housing, and absorbing a shock transferred to the column according to an external collision. The shock absorbing structure comprises: an inner jacket installed to be inserted into the housing constituting the column; a bent plate processed to be bent to one side after cutting a predetermined area of the inner jacket in a longitudinal direction; a flexing gear provided a guide plate support and surround the bent plate processed to be bent and provided on the surface of the outer side with linear gear teeth engaged with gear teeth formed on the inner side surface of the housing; and a fracturing member fastened so as to fixate the flexing gear on the surface of the inner jacket and perform fracturing if the inner jacket is separated from the housing by a predetermined distance according to a vehicle collision after being fixatedly installed at both sides of the flexing gear. The present invention can ensure safety of a driver.

Description

차량용 컬럼의 충격흡수 구조{Shock Absorbing Structure of Vehicle Columns}Shock Absorbing Structure of Vehicle Columns

본 발명은 차량용 컬럼의 충격흡수 구조에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 차량내에 충돌 발생에 따른 컬럼의 충격흡수 기능을 가지는 구조가 간소화된 차량용 컬럼에 관한 것이다. The present invention relates to a shock absorbing structure of a column for a vehicle, and more particularly, to a column for a vehicle having a simplified structure having a shock absorbing function of the column according to the occurrence of a collision in a vehicle.

일반적으로, 자율주행 자동차는 운전자의 개입 없이 주변 환경을 인식하고, 주행 상황을 판단하여 차량을 제어함으로써 스스로 주어진 목적지까지 주행하는 자동차를 말한다. 최근에는 이러한 자율주행 자동차가 교통사고를 줄이고, 교통 효율성을 높이며 연료절감과 운전을 대신해 줌으로써 편의를 증대시킬 수 있는 미래 개인교통수단으로 주목 받고 있다.In general, an autonomous vehicle refers to a vehicle that autonomously drives to a given destination by recognizing a surrounding environment, judging a driving situation, and controlling the vehicle without driver intervention. Recently, these autonomous vehicles are attracting attention as future personal transportation means that can reduce traffic accidents, increase traffic efficiency, save fuel and increase convenience by replacing driving.

이러한 자율주행 자동차는 아직까지는 인간이 정상적으로 운전하는 것처럼 완벽하지 않아, 부분적으로 돌발 상황이 발생할 수 있다. 예를 들면, 카메라 센서 전원이 불안정하여 입력이 일정 시간 동안 들어오지 않을 수도 있고 레이저 센서 표면에 나뭇잎 등의 물체가 붙어서 정보 취득에 실패할 수도 있다. 이러한 돌발 상황이 발생되는 경우, 자율주행 자동차는 즉시 차량 제어권을 운전자에게 전환하여 운전자의 안전을 보장하도록 해야 한다.These self-driving cars are still not as perfect as humans normally drive, so there could be some unexpected situations. For example, an input may not be received for a certain period of time because the power of the camera sensor is unstable, or an object such as a leaf may be attached to the surface of the laser sensor, which may cause information acquisition to fail. In the event of such an emergency, the autonomous vehicle must immediately transfer control of the vehicle to the driver to ensure the driver's safety.

이에 따라, 현재까지 자율주행 자동차는 자율 주행 도중 주기적으로 운전자가 스티어링 휠을 파지하고 있는지 여부를 체크해야 한다. 즉, 돌발 상황이 발생되었는데, 운전자가 잠을 자고 있거나, 뒤를 돌아보고 있으면, 차량 제어권을 운전자에게 빠르게 전환할 수 없으므로, 자율주행 자동차는 주기적으로 운전자가 스티어링 휠을 파지하고 있는지를 체크하여 돌발 상황 발생 시 운전자에 차량 제어권을 신속하게 전환하도록 대비해야 한다.Accordingly, up to now, autonomous vehicles have to periodically check whether the driver is holding the steering wheel during autonomous driving. In other words, an unexpected situation has occurred, and if the driver is sleeping or looking back, control of the vehicle cannot be quickly transferred to the driver, so the autonomous vehicle periodically checks whether the driver is holding the steering wheel and In the event of an incident, the driver should be prepared to quickly transfer control of the vehicle.

한편, 자동차의 조향 시 운전자의 조타력을 저감시키기 위한 동력 보조 조향장치로는, 유압펌프에서 유압을 형성하여 조타력을 보조하는 유압식 조향장치(Hydraulic Power Steering)와, 전동모터의 구동토크(회전력)를 이용하여 조타력을 보조하는 전동식 조향장치(Motor Driven Power Steering, 이하 'MDPS'라 함)가 널리 알려져 있다.On the other hand, as a power assist steering device for reducing the driver's steering force when steering a vehicle, a hydraulic power steering device that assists the steering force by forming hydraulic pressure in a hydraulic pump, and the driving torque (rotational force) of the electric motor ), a motor driven power steering (hereinafter referred to as 'MDPS') that assists with steering force is widely known.

이 중에서 MDPS는 차량의 주행조건에 따라 전동모터가 자동으로 제어되어 운전자 스티어링 휠 조작에 따른 조타력 보조 기능을 수행하므로 유압식 조향장치에 비해 더욱 향상된 조타성능과 조타감을 제공한다.Among them, the MDPS automatically controls the electric motor according to the driving conditions of the vehicle and performs a steering force assistance function according to the driver's steering wheel operation, thus providing improved steering performance and steering feel compared to the hydraulic steering system.

상기 MDPS는 차속 등에 따라 스티어링 휠의 조작력을 줄여주어 가볍고 신속한 조향 조작이 가능하도록 하는바, 이를 위한 기본 구성으로 토크센서, 조향각 센서, 차속센서 등의 센서류와 제어기(ECU), 전동모터를 포함하며, 제어기가 전동모터의 구동을 제어하기 위해 상기한 센서들로부터 조향정보(조향각, 스티어링 휠 토크 등의 조향 입력정보)와 차량의 주행정보(차속 등의 차량정보)를 수신하도록 되어 있다.The MDPS reduces the operating force of the steering wheel according to vehicle speed to enable light and rapid steering operation. For this purpose, the basic configuration includes sensors such as a torque sensor, a steering angle sensor, and a vehicle speed sensor, a controller (ECU), and an electric motor. , the controller is configured to receive steering information (steering input information such as steering angle and steering wheel torque) and driving information (vehicle information such as vehicle speed) of the vehicle from the above-described sensors to control the driving of the electric motor.

이때, 제어기는 조향정보와 주행정보에 기초하여 결정된 토크 값에 해당하는 만큼의 전류치를 튜닝된 대로 연산하여 전동모터에 공급하고, 전동모터의 회전 및 회전 감속을 통해 운전자 조타력을 보조하기 위한 힘을 발생시킨다.At this time, the controller calculates the current value corresponding to the torque value determined based on the steering information and the driving information as tuned and supplies it to the electric motor, and a force to assist the driver's steering force through rotation and rotation deceleration of the electric motor causes

이러한 MDPS의 기구적 구성을 살펴보면, 조향축(steering shaft)에 결합되어 있는 MDPS 축상의 웜휠(worm wheel)과, 상기 웜휠에 치합되어 결합된 웜축(worm shaft)과, 상기 웜축의 일단에 연결된 상태로 제어기(이하, 'MDPS 제어기'라 칭함)의 제어에 의해 구동하여 웜축에 동력을 전달하는 전동모터(이하, 'MDPS 모터'라 칭함)를 포함하고, 상기 MDPS 모터 및 이에 연결된 웜축이 MDPS 축의 웜휠(worm wheel)을 회전시켜 조타력을 보조하게 된다.Looking at the mechanical configuration of the MDPS, a worm wheel on the MDPS shaft coupled to a steering shaft, a worm shaft meshed with and coupled to the worm wheel, and a state connected to one end of the worm shaft It includes an electric motor (hereinafter referred to as 'MDPS motor') that drives under the control of a furnace controller (hereinafter referred to as 'MDPS controller') to transmit power to the worm shaft, and the MDPS motor and the worm shaft connected thereto A worm wheel is rotated to assist the steering force.

이러한 차량용 전동컬럼은 계속적으로 기능성 측면과 안전성 측면이 요구되고 있으며, 특히, 전동컬럼의 경우 에어백 전개 시 발생되는 컬럼의 충격 에너지를 흡수하기 위하여 다양한 연구가 시도되고 있는데, 충격 에너지를 흡수할 때 구조물에 가해지는 에너지에 의해 파손이나 변형의 문제를 최소화시킬 수 있는 개선된 구조가 필요한 실정이다.These electric vehicle columns are continuously required in terms of functionality and safety. In particular, in the case of electric columns, various studies are being attempted to absorb the impact energy of the column generated when the airbag is deployed. There is a need for an improved structure that can minimize the problem of damage or deformation due to the energy applied to it.

KR 10-1338645호KR 10-1338645 KR 10-2015-0017508호KR 10-2015-0017508 KR 10-1208890호KR 10-1208890 KR 10-0962804호KR 10-0962804

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 전동컬럼에 가해지는 충돌 에너지 흡수의 효율성을 위하여 에너지 흡수 시 발생할 수 있는 구조물의 손상과 같은 물리적 안정성을 확보할 수 있는 충격흡수 구조를 제안하여 전동컬럼의 내구성과 더불어 운전자 안정성을 확보할 수 있는 전동컬럼을 제공하고자 하는데 목적이 있다.The present invention for solving the above problems proposes a shock absorbing structure that can secure physical stability such as damage to structures that may occur during energy absorption for the efficiency of absorbing collision energy applied to the electric column. The purpose is to provide an electric column that can secure driver stability as well as durability.

또한, 본 발명은 충돌흡수 장치의 구조를 개선하여 공정상 조립 편의성을 향상시킬 수 있는 차량용 컬럼을 제공하고자 하는데 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a column for a vehicle capable of improving assembly convenience in a process by improving the structure of a crash absorbing device.

또한, 본 발명은 제조 과정에서 충돌 에너지 흡수량의 용이한 조절을 쉽게 구현할 수 있는 컬럼의 충격 흡수 구조를 제공하고자 하는데 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a shock absorbing structure of a column that can easily implement the easy control of the amount of absorption of collision energy during the manufacturing process.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량용 스티어링 휠 컬럼을 구성하는 하우징과, 상기 하우징 내측으로 관통 설치되는 자켓을 구비하고, 외부 충돌에 따라 컬럼으로 전해지는 충격을 흡수하는 차량용 스티어링 컬럼의 충격흡수 구조에 있어서, 상기 컬럼을 구성하는 상기 하우징 내측으로 삽입 설치되는 이너자켓, 상기 이너자켓의 소정면적을 길이방향으로 절개한 후 일측으로 접힘 가공되는 밴딩 플레이트, 상기 접힘 가공된 밴딩 플레이트를 감싸면서 지지하는 가이드 플레이트를 구비하고, 상기 하우징 내측면에 형성된 기어치와 치합되는 선형의 기어치가 외측 표면으로 구비되는 길이형상의 플랙싱 기어 및 상기 플랙싱 기어를 상기 이너자켓 표면으로 고정시키기 위해 결속되는 것으로, 상기 플랙싱 기어 양측에 고정 설치된 후 차량 충돌에 따라 상기 이너자켓이 상기 하우징에서 소정 거리 이탈되면 파단 동작되는 파단부재를 포함하여 구성된다.The present invention for achieving the above object includes a housing constituting a steering wheel column for a vehicle, a jacket installed through the inside of the housing, and a steering column for a vehicle that absorbs shock transmitted to the column according to an external collision. In the shock absorption structure, an inner jacket inserted and installed inside the housing constituting the column, a bending plate that is folded to one side after cutting a predetermined area of the inner jacket in the longitudinal direction, and the folded bending plate is wrapped around the A flexing gear having a longitudinal shape having a guide plate supporting it while having a linear gear teeth meshed with the gear teeth formed on the inner surface of the housing as an outer surface and binding to fix the flexing gear to the surface of the inner jacket It is configured to include a breaking member that is fixedly installed on both sides of the flexing gear and operates to break when the inner jacket is separated from the housing by a predetermined distance due to a vehicle collision.

또한, 상기 플랙싱 기어는, 내측면으로 소정 크기로 돌출된 흡수키가 구비되고, 차량 충돌에 따른 상기 플랙싱 기어가 이탈 시 상기 흡수키가 상기 이너자켓 표면을 가압하는 것을 특징으로 한다.In addition, the flexing gear is provided with an absorbing key protruding to a predetermined size on the inner surface, and the absorbing key presses the surface of the inner jacket when the flexing gear is separated due to a vehicle collision.

또한, 상기 이너자켓은, 상기 플랙싱 기어에 구비된 흡수키가 상기 이너자켓 표면을 가압할 때 충격 에너지를 흡수의 제어를 위하여 상기 흡수키의 이동을 가이드 하는 절개부를 더 포함하여 구성된다.In addition, the inner jacket is configured to further include a cutout for guiding the movement of the absorption key in order to control the absorption of impact energy when the absorption key provided in the flexing gear presses the surface of the inner jacket.

또한, 상기 밴딩 플레이트는, 상기 플랙싱 기어와 일체로 형성된 가이드 플레이트의 길이에 대응하게 감싸도록 길이를 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the bending plate is characterized in that it has a length so as to be wrapped to correspond to the length of the guide plate formed integrally with the flexing gear.

또한, 상기 절개부는, 상기 플랙싱 기어에 구비된 흡수키의 폭 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the cutout is characterized in that it is formed smaller than the width of the absorption key provided in the flexing gear.

또한, 상기 절개부는, 충격 에너지 흡수 방향으로 절개 폭이 점점 작아지도록 구성된다.In addition, the cut-out portion is configured such that the cut-out width gradually decreases in the direction of absorbing the impact energy.

또한, 상기 파단부재는, 상기 플랙싱 기어와 이너자켓을 결속 고정시키며, 플랙싱 기어와 이너자켓이 결속되는 경계선으로 노치가 형성된다.In addition, the breaking member binds and fixes the flexing gear and the inner jacket, and a notch is formed as a boundary line at which the flexing gear and the inner jacket are bound.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명은 충격 에너지 흡수를 채택함으로써 스티어링 휠의 충돌 발생 시 에너지를 흡수하여 운전자의 안전성을 확보할 수 있는 이점이 있다.The present invention constructed and operated as described above has the advantage of absorbing energy when a steering wheel crash occurs by adopting shock energy absorption to ensure driver safety.

특히, 본 발명은 가변적 충돌 에너지 흡수를 위하여 밴드플레이트를 통해 저에너지 흡수 메커니즘과 고에너지 흡수 메커니즘을 통해서 충격을 효율적으로 흡수할 수 있으며, 간소한 구조물로 조립의 용이성과 생산성을 향상시킬 수 있는 전동컬럼을 제공할 수 있는 효과가 있다.In particular, the present invention can efficiently absorb impact through a low energy absorption mechanism and a high energy absorption mechanism through a band plate for variable collision energy absorption, and a power column that can improve the ease of assembly and productivity with a simple structure has the effect of providing

또한, 본 발명은 흡수키와 절개부의 에너지 흡수 제어를 위하여 흡수키와 절개부의 폭 크기만을 조절하여 충격 에너지 흡수량을 용이하게 조절할 수 있기 때문에 여러 차종에 적용 시 컬럼 흡수 제어를 용이하게 변경할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the present invention can easily adjust the amount of shock energy absorption by adjusting only the width size of the absorption key and the incision for the control of energy absorption of the absorption key and the cutout, it is possible to easily change the column absorption control when applied to various vehicle models. There is this.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 컬럼의 충격흡수 구조의 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 컬럼의 충격흡수 구조의 일실시예를 나타낸 분해 사시도,
도 3은 도 2의 실시예에 따른 동작 상태를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 컬럼의 충격흡수 구조의 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도,
도 5는 도 4의 실시예에 따른 동작 상태를 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 컬럼의 충격흡수 구조의 또 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도,
도 7은 도 6의 실시예에 따른 동작 상태를 나타낸 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 컬럼의 충격흡수 구조에서 파단부재의 상세도.1 is a schematic configuration diagram of a shock absorption structure of a column for a vehicle according to the present invention;
2 is an exploded perspective view showing an embodiment of the shock absorption structure of the vehicle column according to the present invention;
Figure 3 is a perspective view showing an operating state according to the embodiment of Figure 2;
4 is an exploded perspective view showing another embodiment of the shock absorption structure of the vehicle column according to the present invention;
Figure 5 is a perspective view showing an operating state according to the embodiment of Figure 4;
6 is an exploded perspective view showing another embodiment of the shock absorption structure of the vehicle column according to the present invention;
Figure 7 is a perspective view showing an operating state according to the embodiment of Figure 6;
8 is a detailed view of a fracture member in the shock absorption structure of the vehicle column according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 컬럼의 충격흡수 구조를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the shock absorption structure of the column for a vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 차량용 컬럼의 충격흡수 구조는, 차량용 스티어링 휠 컬럼을 구성하는 하우징과, 상기 하우징 내측으로 관통 설치되는 자켓을 구비하고, 외부 충돌에 따라 컬럼으로 전해지는 충격을 흡수하는 차량용 스티어링 컬럼의 충격흡수 구조에 있어서, 상기 컬럼을 구성하는 상기 하우징 내측으로 삽입 설치되는 이너자켓, 상기 이너자켓의 소정면적을 길이방향으로 절개한 후 일측으로 접힘 가공되는 밴딩 플레이트, 상기 접힘 가공된 밴딩 플레이트를 감싸면서 지지하는 가이드 플레이트를 구비하고, 상기 하우징 내측면에 형성된 기어치와 치합되는 선형의 기어치가 외측 표면으로 구비되는 길이형상의 플랙싱 기어 및 상기 플랙싱 기어를 상기 이너자켓 표면으로 고정시키기 위해 결속되는 것으로, 상기 플랙싱 기어 양측에 고정 설치된 후 차량 충돌에 따라 상기 이너자켓이 상기 하우징에서 소정 거리 이탈되면 파단 동작되는 파단부재를 포함하여 구성된다.The shock absorption structure of the vehicle column according to the present invention includes a housing constituting a vehicle steering wheel column, and a jacket installed through the inside of the housing, and absorbs shock transmitted to the column according to an external collision. In the shock absorption structure, an inner jacket inserted and installed inside the housing constituting the column, a bending plate folded to one side after cutting a predetermined area of the inner jacket in the longitudinal direction, and wrapping the folded bending plate A longitudinal flexing gear provided with a guide plate supporting the inner surface of the housing and having linear gear teeth meshed with the gear teeth formed on the inner surface of the housing as the outer surface, and the flexing gear to the surface of the inner jacket. It is configured to include a breaking member that is fixedly installed on both sides of the flexing gear and is broken when the inner jacket is separated from the housing by a predetermined distance according to a vehicle collision.

본 발명에 따른 차량용 컬럼의 충격흡수 구조는, 부품수 절감, 조립 구조 간소화, 그리고 이에 따른 생산 용이성을 한 번에 만족시킬 수 있는 컬럼의 충격흡수 구조를 제안하는 것으로, 컬럼의 구성하는 이너자켓으로 컬럼 하우징과 지지하는 플랙싱 기어를 배치하고 상기 플랙싱 기어에 형성된 흡수키의 구성을 통해 차량 충돌 발생 시 충돌 에너지를 흡수키에 의해 이너자켓으로 물리적 흡수를 구현하는 충격흡수 구조에 관한 것이다.The shock absorption structure of the column for a vehicle according to the present invention proposes a shock absorption structure of the column that can satisfy the reduction in the number of parts, the simplification of the assembly structure, and thus the ease of production at once, as an inner jacket constituting the column. It relates to a shock absorbing structure in which a column housing and a supporting flexing gear are arranged, and a collision energy is physically absorbed by an inner jacket by an absorbing key when a vehicle crash occurs through the configuration of an absorption key formed on the flexing gear.

이를 위하여 본 발명은, 차량용 컬럼(100)을 구성하는 하우징(110) 내측으로 이너자켓(200)을 구비하고, 상기 이너자켓 일측 표면으로 충격 흡수 역할을 담당하는 플랙싱 기어(210)가 하우징 내측면과 지지하다가 외부로부터 충격이 발생하면 밴딩 플레이트(201)의 전개힘으로 충돌 에너지를 흡수하는 구조를 갖거나, 상기 플랙싱 기어에 구성된 흡수키(211)가 이너자켓 표면으로는 충격 에너지를 전달하면서 흡수하는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.To this end, in the present invention, the inner jacket 200 is provided inside the housing 110 constituting the vehicle column 100, and the flexing gear 210, which serves as a shock absorber on one surface of the inner jacket, is installed in the housing. When an impact occurs from the outside while supporting the side surface, it has a structure that absorbs impact energy by the unfolding force of the bending plate 201, or the absorption key 211 configured in the flexing gear transfers impact energy to the surface of the inner jacket It is characterized in that it has a structure that absorbs while.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 컬럼의 충격흡수 구조의 개략적인 구성도이다. 일반적으로 차량용 칼럼(100)은 스티어링휠의 조향력을 전달받아 구동바퀴로 조향력을 전달하는 구조체로써, 하우징(110)을 구비하고, 상기 하우징 내측으로 조향력을 전달하는 샤프트를 내입하기 위한 자켓이 구성된다. 자켓의 구조도 전동컬럼에서는 다단 조립 구조를 갖거나 조립 형태도 매우 다양하지만, 본 발명에서의 충격흡수 구조의 기술적 요지를 설명하기 위하여 하나의 이너자켓(200)의 구성을 예로 설명하기로 한다.1 is a schematic configuration diagram of a shock absorption structure of a column for a vehicle according to the present invention. In general, the vehicle column 100 is a structure that receives the steering force of the steering wheel and transmits the steering force to the driving wheels, and includes a housing 110, and a jacket for introducing a shaft that transmits the steering force into the housing is configured. . Although the structure of the jacket also has a multi-stage assembly structure or the assembly form is very diverse in the electric column, the configuration of one inner jacket 200 will be described as an example in order to explain the technical gist of the shock-absorbing structure in the present invention.

상기 이너자켓(200)은 하우징 내측으로 삽입 설치되며, 이너자켓 내부에 구동 샤프트(미부호)가 내입 설치된다.The inner jacket 200 is inserted and installed inside the housing, and the drive shaft (unsigned) is installed inside the inner jacket.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 컬럼의 충격흡수 구조의 일실시예를 나타낸 분해 사시도이다. 도 2는 상기 이너자켓(200)만을 분리하여 설명하는 도면으로써, 상기 이너자켓(200)은 원통형상의 구조체를 이루며 그 내부에서는 조향력을 전달하는 샤프트가 내입 설치된다.Figure 2 is an exploded perspective view showing an embodiment of the shock absorption structure of the column for a vehicle according to the present invention. FIG. 2 is a view for explaining only the inner jacket 200 separately. The inner jacket 200 forms a cylindrical structure, and a shaft for transmitting steering force is installed inside the inner jacket 200 .

본 발명에 따른 차량 충돌에 따른 충격 흡수를 위하여 적용되는 플랙싱 기어(210)가 충돌흡수를 위한 구성으로써, 금속재의 길이형상을 갖고 상기 이너자켓 외측 표면에 고정 설치된다.The flexing gear 210 which is applied to absorb the shock according to the vehicle collision according to the present invention is a configuration for absorbing the collision, has a metal length shape and is fixedly installed on the outer surface of the inner jacket.

상기 플랙싱 기어(210)의 외측면으로 기어이가 형성되고 있으며, 이 기어이는 칼럼(100)을 구성하는 하우징 내측면에 형성되어 지지를 위한 기어와 결합된다. 이때, 상기 플랙싱 기어는 텔레스코픽 구동을 위한 동작체 역할을 수행할 수 있는데, 본 발명에서는 플랙싱 기어의 충격 흡수 동작 원리에 대해서만 구체적으로 설명하기로 한다.Gear teeth are formed on the outer surface of the flexing gear 210 , and the gear teeth are formed on the inner surface of the housing constituting the column 100 and are coupled with a gear for support. At this time, the flexing gear may serve as a moving body for telescopic driving, and in the present invention, only the shock absorbing operation principle of the flexing gear will be described in detail.

또한, 본 발명은 충돌 에너지 흡수에 따른 상기 플랙싱 기어의 이탈시 에너지를 흡수하기 위한 구조물로써, 밴딩 플레이트(201)가 구성된다. 상기 밴딩 플레이트(201)는 상기 이너자켓(200)을 절개하여 구성되는 구조물로써, 이너자켓의 일측 표면을 길이형상으로 절개한 후 타측으로 접힘 가공하게 된다. 따라서, 접힘 가공되는 면으로는 이너자켓과 일체로 연결되어 있는 것으로, 상기 밴딩 플레이트가 충격 에너지를 흡수한다.In addition, according to the present invention, as a structure for absorbing energy when the flexing gear is separated due to collision energy absorption, the bending plate 201 is configured. The bending plate 201 is a structure constituted by cutting the inner jacket 200, and the surface of one side of the inner jacket is cut in a lengthwise shape and then folded to the other side. Accordingly, the folded surface is integrally connected with the inner jacket, and the bending plate absorbs impact energy.

한편, 상기 플랙싱 기어는 길이방향을 따라 하부측에 일체로 가이드 플레이트(220)가 형성되어 있으며, 상기 플랙싱 기어가 이너자켓에 조립될 때에는 상기 밴딩 플레이트가 가이드 플레이트를 감싸도록 조립된다. 이는 에너지 흡수에 따라 밴딩 플레이트가 전개될 때 가이드 플레이트를 지지하며 안정적으로 전개 위한 것이다. 이때, 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 밴딩 플레이트의 양단을 고정 지지할 수 있도록 가이드 플레이트에 상에 가이드홈을 마련하여 좀 더 안정적인 슬라이딩 에너지 흡수를 구현할 수 있도록 할 수 있다.On the other hand, the flexing gear has a guide plate 220 integrally formed on the lower side along the longitudinal direction, and when the flexing gear is assembled to the inner jacket, the bending plate is assembled to surround the guide plate. This is to support the guide plate when the bending plate is deployed according to energy absorption and to deploy it stably. At this time, although not shown in the drawings, guide grooves are provided on the guide plate to support both ends of the bending plate in a fixed manner, so that more stable sliding energy absorption can be realized.

도 3은 도 2의 실시예에 따른 동작 상태를 나타낸 사시도이다. 도시된 바와 같이 플랙싱 기어(210)가 조립된 상태에서 충돌이 발생하게 되면, 상기 플랙싱 기어(200)가 이탈을 하면서 충격 흡수방향으로 이동을 하게 되고, 가이드 플레이트(220)를 감싸고 있는 밴딩 플레이트(201)가 전개되면서 충격을 흡수한다.3 is a perspective view illustrating an operation state according to the embodiment of FIG. 2 . As shown, when a collision occurs in the assembled state of the flexing gear 210, the flexing gear 200 moves in the shock absorption direction while detaching, and the banding surrounding the guide plate 220 The plate 201 is deployed to absorb the impact.

이때, 상기 플랙싱 기어(210)는 이너자켓에 결합될 때 파단부재(300)를 통해 결합되는데, 이너자켓에 형성된 결속홈(202)을 통해 파단부재가 플랙싱 기어(210)를 고정 결합시키게 된다. 상기 파단부재(300)는 플랙싱 기어 양단을 고정하도록 구성되며, 충돌 발생 시 상기 파단부재(300)가 파단되는 것이다.At this time, the flexing gear 210 is coupled through the breaking member 300 when coupled to the inner jacket. do. The breaking member 300 is configured to fix both ends of the flexing gear, and the breaking member 300 is broken when a collision occurs.

도 4는 본 발명에 따른 차량용 컬럼의 충격흡수 구조의 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도이다.4 is an exploded perspective view showing another embodiment of the shock absorption structure of the column for a vehicle according to the present invention.

도 4에서는 밴딩 플레이트의 다른 실시예를 나타내 것으로써, 앞서 설명한 도 2와 도 3의 밴딩 플레이트도 짧은 밴딩 플레이트를 구성한다. 이때, 상기 밴딩 플레이트는 가이드 플레이트를 감싸지 않도록 구성하지만, 플랙싱 기어 후면으로는 소정크기로 돌출되는 흡수키(230)가 형성되어 있고, 충격 흡수에 따라 플랙싱 기어가 슬라이딩 이탈하게 되면 상기 흡수키(230)가 짧은 밴딩 플레이트를 가압하면서 후퇴하게 된다. 이때, 절개된 밴딩 플레이트는 완전 접혀지면서 흡수키에 의해 가압받게 됨에 따라 충격 에너지를 흡수한다. 도 5에 도시된 바와 같이 최초 밴딩 플레이트가 소정 각도로 유지된 상태에서 플랙싱 기어가 충격 흡수를 위해 슬라이딩 후퇴하면 반대편으로 접힘 변형을 일으키고 이때 상기 흡수키가 밴딩 플레이트를 가압하면서 충격을 흡수하게 되는 것이다.4 shows another embodiment of the bending plate, the above-described bending plates of FIGS. 2 and 3 also constitute a short bending plate. At this time, the bending plate is configured not to surround the guide plate, but an absorption key 230 protruding to a predetermined size is formed on the rear surface of the flexing gear, and when the flexing gear slides away according to shock absorption, the absorption key 230 is retreated while pressing the short bending plate. At this time, the cut bending plate absorbs the impact energy as it is pressed by the absorption key while being completely folded. As shown in FIG. 5, when the flexing gear slides and retreats to absorb the shock while the initial bending plate is maintained at a predetermined angle, it causes a folding deformation to the opposite side, and at this time, the absorption key absorbs the shock while pressing the bending plate will be.

도 6은 본 발명에 따른 차량용 컬럼의 충격흡수 구조의 또 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도이다. 앞서 도 5에서 설명한 다른 실시예에 따라 본 발명에서는 상기 흡수키(230)의 구성을 이용하여 충격 에너지 흡수 원리를 설명한다.6 is an exploded perspective view showing another embodiment of the shock absorption structure of the vehicle column according to the present invention. In the present invention according to another embodiment described above with reference to FIG. 5 , a principle of absorbing shock energy will be described using the configuration of the absorption key 230 .

상기 이너자켓으로는 소정의 폭을 갖는 절개부(203)가 형성되고 상기 흡수키(230)가 상기 절개부를 따라 이동하면서 에너지를 흡수하는 구조를 갖는다.The inner jacket has a structure in which a cutout 203 having a predetermined width is formed, and the absorption key 230 moves along the cutout to absorb energy.

이때, 상기 절개부의 절개 폭은 상기 흡수키의 폭 보다 작게 형성되어 절개부로 이동시 가압력이 크게 작용할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 한편 또 다른 예로는 상기 절개부를 흡수 방향을 따라 그 폭이 점점 작아지도록 구성함으로써 이동거리에 따라 흡수 압력이 크게 동작하도록 구현함으로써 충돌 에너지를 흡수하는 구조를 갖도록 설계한다.At this time, it is preferable that the cutout width of the cutout is smaller than the width of the absorption key, so that when moving to the cutout section, the pressing force can be large. Meanwhile, as another example, by configuring the cutout to gradually decrease in width along the absorption direction, the absorption pressure increases according to the moving distance, thereby absorbing the collision energy.

도 7은 도 6의 실시예에 따른 동작 상태를 나타낸 사시도이다. 차량 충돌 발생에 따른 스티어링 컬럼 충격 흡수 동작에 따라 플랙싱 기어(210)가 에너지 흡수 방향으로 이동하게 되고, 상기 플랙싱 기어 내측면에 구성된 흡수키가 절개부(203)를 따라 이동하면서 에너지를 흡수한다. 앞서 설명한 바와 같이 짧은 구조의 밴딩 플레이트를 이용하여 에너지 흡수를 단계적으로 적용할 수 있지만, 본 발명에서는 절개부만을 구성하여 에너지를 흡수하는 구조를 제안할 수도 있음은 물론이다.7 is a perspective view illustrating an operation state according to the embodiment of FIG. 6 . The flexing gear 210 moves in the energy absorption direction according to the steering column shock absorption operation according to the occurrence of a vehicle collision, and the absorption key configured on the inner surface of the flexing gear moves along the cutout 203 to absorb energy. do. As described above, energy absorption can be applied step by step using a bending plate having a short structure, but it is of course also possible to propose a structure for absorbing energy by configuring only a cutout in the present invention.

또한, 앞에서 설명한 바와 같이 상기 절개부(203)의 폭은 일정한 폭을 갖도록(a)로 구성될 수 있지만, 에너지 흡수량을 점진적으로 증대시키기 위하여 절개부 폭을 (b)와 같이 점점 작게 구성할 수 있다. 또는 상기 흡수키의 폭을 조절함으로써 충격 에너지 흡수량을 제어할 수 있는 것이다. In addition, as described above, the width of the cutout 203 may be configured as (a) to have a constant width, but in order to gradually increase the amount of energy absorbed, the width of the cutout 203 may be configured to be smaller as in (b). there is. Alternatively, it is possible to control the amount of shock energy absorption by adjusting the width of the absorption key.

도 8은 본 발명에 따른 차량용 컬럼의 충격흡수 구조에서 파단부재의 상세도이다. 앞서 도 3에서 설명했듯이 상기 플랙싱 기어(210)를 이너자켓 표면에 고정시키기 위한 파단부재(300)는 평상 시 플랙싱 기어를 견고히 고정하고 있다가 충돌 발생 시 파단되는 부재에 해당한다. 이때 충돌 발생에 따른 빠른 에너지 흡수를 도모하기 위하여 상기 파단부재(300)는 플랙싱 기어와 이너자켓(200)의 경계선으로 노치(310)가 형성될 수 있다. 상기 노치는 일정한 깊이의 홈에 해당하는 것으로, 파단이 일어날 때 보다 유연한 충돌 에너지 흡수를 돕기 위해 구성된다. 상기 노치(310)는 파단부재 소재를 이루는 물질의 금속 결정 구조에서 파단 위치를 결정하는 역할을 하며, 노치에 의해 충격파괴 힘을 낮춰준다.8 is a detailed view of a breaking member in the shock absorption structure of the vehicle column according to the present invention. As described above in FIG. 3 , the breaking member 300 for fixing the flexing gear 210 to the inner jacket surface corresponds to a member that normally fixes the flexing gear firmly and breaks when a collision occurs. At this time, in order to promote rapid energy absorption due to collision, the breaking member 300 may have a notch 310 formed as a boundary line between the flexing gear and the inner jacket 200 . The notch corresponds to a groove of a certain depth, and is configured to help absorb collision energy more flexible when fracture occurs. The notch 310 serves to determine the fracture location in the metal crystal structure of the material constituting the fracture member material, and lowers the impact fracture force by the notch.

따라서, 충격 발생시 흡수키에 의한 충격 에너지 흡수가 빠르게 일어날 수 있도록 상기 파단부재(300)에 노치(310)를 구성할 수 있다.Accordingly, the notch 310 may be formed in the breaking member 300 so that shock energy absorption by the absorbing key can occur quickly when an impact occurs.

이와 같이 구성되는 본 발명은 매우 간소한 부품과 구조 설계를 통해 차량 외부 충돌시 칼럼으로 전해지는 충격 에너지를 흡수함으로써 조립 용이성과 생산 효율성 그리고, 차량의 안정성을 도모할 수 있는 이점이 있다. The present invention configured in this way has the advantage of absorbing the impact energy transmitted to the column during an external collision of the vehicle through a very simple component and structural design, thereby promoting assembly easiness, production efficiency, and vehicle stability.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.Although the foregoing has been described and illustrated in connection with preferred embodiments for illustrating the principles of the present invention, the present invention is not limited to the construction and operation as so shown and described. Rather, it will be apparent to those skilled in the art that many changes and modifications can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, all such suitable alterations and modifications and equivalents are to be considered as being within the scope of the present invention.

100 : 컬럼
110 : 하우징
200 : 이너자켓
201 : 밴딩 플레이트
202 : 결속홈
203 : 절개부
210 : 플랙싱 기어
220 : 가이드 플레이트
230 : 흡수키
300 : 파단부재
310 : 노치100: column
110: housing
200: inner jacket
201: banding plate
202: binding groove
203: cutout
210: flexing gear
220: guide plate
230: absorption key
300: breaking member
310: notch

Claims (7)

차량용 스티어링 휠 컬럼을 구성하는 하우징과, 상기 하우징 내측으로 관통 설치되는 자켓을 구비하고, 외부 충돌에 따라 컬럼으로 전해지는 충격을 흡수하는 차량용 스티어링 컬럼의 충격흡수 구조에 있어서,
상기 컬럼을 구성하는 상기 하우징 내측으로 삽입 설치되는 이너자켓;
상기 이너자켓의 소정면적을 길이방향으로 절개한 후 일측으로 접힘 가공되는 밴딩 플레이트;
상기 접힘 가공된 밴딩 플레이트에 의해 감싸지는 가이드 플레이트를 구비하고, 상기 하우징 내측면에 형성된 기어치와 치합되는 선형의 기어치가 외측 표면으로 구비되는 길이형상의 플랙싱 기어; 및
상기 플랙싱 기어를 상기 이너자켓 표면으로 고정시키기 위해 결속되는 것으로, 상기 플랙싱 기어 양측에 고정 설치된 후 차량 충돌에 따라 상기 이너자켓이 상기 하우징에서 소정 거리 이탈되면 파단 동작되는 파단부재;를 포함하여 구성되는 차량용 컬럼의 충격흡수 구조.In the shock absorption structure of a steering column for a vehicle comprising a housing constituting a steering wheel column for a vehicle, and a jacket installed through the housing, and absorbing an impact transmitted to the column according to an external collision,
an inner jacket inserted and installed into the housing constituting the column;
a bending plate that is folded to one side after cutting a predetermined area of the inner jacket in the longitudinal direction;
a longitudinal flexing gear having a guide plate wrapped by the folded bending plate and having linear gear teeth meshed with the gear teeth formed on the inner surface of the housing as the outer surface; and
A breaking member that is bound to fix the flexing gear to the surface of the inner jacket, and is fixedly installed on both sides of the flexing gear and then breaks when the inner jacket is separated from the housing by a predetermined distance due to a vehicle collision; including; The shock absorption structure of the column for the vehicle. 제 1항에 있어서, 상기 플랙싱 기어는,
내측면으로 소정 크기로 돌출된 흡수키가 구비되고, 차량 충돌에 따른 상기 플랙싱 기어가 이탈 시 상기 흡수키가 상기 이너자켓 표면을 가압하는 것을 특징으로 하는 차량용 컬럼의 충격흡수 구조.According to claim 1, wherein the flexing gear,
A shock absorbing structure for a column for a vehicle, characterized in that an absorption key protruding to a predetermined size is provided on the inner surface, and the absorption key presses the surface of the inner jacket when the flexing gear is disengaged due to a vehicle collision. 제 2항에 있어서, 상기 이너자켓은,
상기 플랙싱 기어에 구비된 흡수키가 상기 이너자켓 표면을 가압할 때 충격 에너지를 흡수의 제어를 위하여 상기 흡수키의 이동을 가이드 하는 절개부를 더 포함하여 구성되는 차량용 컬럼의 충격흡수 구조.According to claim 2, wherein the inner jacket,
The shock absorption structure of the vehicle column further comprises a cutout for guiding the movement of the absorption key in order to control the absorption of shock energy when the absorption key provided in the flexing gear presses the surface of the inner jacket. 제 1항에 있어서, 상기 밴딩 플레이트는,
상기 플랙싱 기어와 일체로 형성된 가이드 플레이트의 길이에 대응하게 감싸도록 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 컬럼의 충격흡수 구조.According to claim 1, wherein the bending plate,
The shock absorbing structure of a column for a vehicle, characterized in that it has a length to be wrapped to correspond to the length of the guide plate formed integrally with the flexing gear. 제 3항에 있어서, 상기 절개부는,
상기 플랙싱 기어에 구비된 흡수키의 폭 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 컬럼의 충격흡수 구조.The method of claim 3, wherein the cutout,
The shock absorbing structure of the vehicle column, characterized in that it is formed smaller than the width of the absorption key provided in the flexing gear. 제 3항에 있어서, 상기 절개부는,
충격 에너지 흡수 방향으로 절개 폭이 점점 작아지도록 구성되는 차량용 컬럼의 충격흡수 구조.The method of claim 3, wherein the cutout,
A shock absorbing structure of a column for a vehicle that is configured such that the incision width becomes smaller in the direction of absorbing the shock energy. 제 1항에 있어서, 상기 파단부재는,
상기 플랙싱 기어와 이너자켓을 결속 고정시키며, 플랙싱 기어와 이너자켓이 결속되는 경계선으로 노치가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 컬럼의 충격흡수 구조.According to claim 1, wherein the breaking member,
The shock absorbing structure of the vehicle column, characterized in that the flexing gear and the inner jacket are bound and fixed, and a notch is formed at a boundary line where the flexing gear and the inner jacket are bound.
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